Génération de lumière paramétrique à large bande à l'aide de résonateurs micro-optiques monocristallins à valeur Q élevée.

Ces dernières années, la recherche et le développement de micro-éléments résonateurs optiques à haute performance ont été actifs dans le monde entier. La haute performance signifie ici "la durée pendant laquelle la lumière peut être confinée". Lorsque la lumière est confinée dans un micro-résonateur optique pendant une longue période, un phénomène connu sous le nom de conversion non linéaire de la longueur d'onde se produit en raison de l'interaction entre la lumière et le matériau. La conversion non linéaire des longueurs d'onde est utilisée dans des exemples familiers tels que les pointeurs laser verts. Il n'existe aucun matériau ou objet pratique au monde qui puisse émettre n'importe quelle longueur d'onde (couleur) à volonté, et il existe une longue histoire de développement après de longues recherches. Vous vous souvenez peut-être encore qu'un professeur japonais a reçu le prix Nobel pour la technologie des LED émettant une lumière bleue. Il serait bon qu'il existe un transducteur capable de convertir la lumière de longueur d'onde A, qui peut être émise facilement, en lumière de longueur d'onde B, qui est difficile à émettre, et c'est ce qu'on appelle un élément de conversion de longueur d'onde.

Dans cette étude, nous avons démontré une conversion de longueur d'onde à large bande au-delà d'une octave en utilisant un micro-élément résonateur optique à Q élevé fabriqué à partir de fluorure de magnésium. Plus précisément, en introduisant une lumière d'excitation d'une longueur d'onde de 1550,56 nm dans l'élément résonateur, deux longueurs d'onde, 1140 nm et 2425 nm, peuvent être générées simultanément. Il a également été démontré que l'accord de la longueur d'onde d'oscillation est possible en faisant varier la longueur d'onde d'excitation. En général, il n'est pas facile de réaliser une telle conversion de longueur d'onde optique à large bande. La structure du résonateur le plus important a été déterminée par une simulation connue sous le nom de méthode des éléments finis, tandis que la technologie d'usinage de pointe a été utilisée pour la fabrication. Les résultats montrent le fort potentiel des micro-résonateurs optiques comme éléments de conversion de longueur d'onde. La poursuite du développement de cette technologie devrait déboucher sur diverses applications à l'avenir, notamment le traitement laser et les communications optiques.